通信工程師交換技術(shù)支持VLAN交換機的轉(zhuǎn)發(fā)流程

3.2.4 支持VLAN交換機的轉(zhuǎn)發(fā)流程

支持VLAN交換機轉(zhuǎn)發(fā)流程與普通交換機轉(zhuǎn)發(fā)流程最大的區(qū)別在于：報文在支持VLAN交換機內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)時都是帶著VLAN Tag進(jìn)行的。也就是說，轉(zhuǎn)發(fā)過程中要根據(jù)MAC地址查找出端口外，還需要判斷VLAN ID的信息。因此，支持VLAN交換機交換引擎與一般交換機有所不同，如下圖所示。

支持VLAN交換機交換引擎

VLAN交換機的轉(zhuǎn)發(fā)流程和ASIC 選擇的MAC地址學(xué)習(xí)方式有緊密的聯(lián)系。目前，支持VLAN的交換機有兩種地址學(xué)習(xí)方式，分別為IVL（Independent VLAN Learning）和SVL（Shared VLAN Learning）。兩種方式的區(qū)別如下，參見圖14：

IVL和SVL地址學(xué)習(xí)方式

在IVL方式下： 每個VLAN都有自己的對應(yīng)的MAC地址表（抽象的概念并不是物理的），相互之間沒有影響。一個MAC地址可以被學(xué)習(xí)到不同的VLAN中，因此對一個用戶來說如果屬于多個VLAN，那么每個VLAN內(nèi)的信息都需要重新學(xué)習(xí)。

而SVL方式下，一個地址表項對所有的VLAN都通用，表中的MAC用戶不能有重復(fù)。

下面分別介紹兩種地址學(xué)習(xí)方式下的轉(zhuǎn)發(fā)流程。

IVL地址學(xué)習(xí)方式（參見圖15）

1）根據(jù)幀內(nèi)Tag Header的VLAN ID查找L2FDB表，確定查找的范圍；

2）根據(jù)目的MAC查找出端口，圖中應(yīng)該從端口2轉(zhuǎn)發(fā)出去；

如果在L2FDB表中查找不到該目的MAC，則該報文將通過廣播的方式在該VLAN內(nèi)所有端口轉(zhuǎn)發(fā)；

同時該以太網(wǎng)幀的源MAC將被學(xué)習(xí)到接收到報文的端口上，即端口1（VLAN 2）；L2FDB表中的MAC地址通過老化機制更新；

3）在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，不會對幀的內(nèi)容進(jìn)行修改。

IVL地址學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)發(fā)流程

SVL地址學(xué)習(xí)方式（參見圖16）

1）根據(jù)幀的目的MAC查MAC轉(zhuǎn)發(fā)表(即L2FDB)，查找相應(yīng)的出端口。根據(jù)現(xiàn)有L2FDB表，報文應(yīng)該從端口2發(fā)送出去；

2）判斷出端口的VLAN ID和報文Tag Header內(nèi)的VLAN ID是否匹配，匹配則轉(zhuǎn)發(fā)，不匹配則丟棄；

3）如果在L2FDB表中查找不到該目的MAC，則判斷出端口的VLAN ID和報文Tag Header內(nèi)的VLAN ID是否匹配，不匹配直接丟棄；匹配則在該VLAN內(nèi)廣播；

4）L2FDB表中MAC地址通過老化機制來更新；

5）在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，不會對幀的內(nèi)容進(jìn)行修改

SVL地址學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)發(fā)流程

前文已經(jīng)提到VLAN的優(yōu)點之一就是限制了廣播，下圖就能很好地說明這個問題。從圖中，可以很清楚地看到，廣播報文被限制了每個VLAN內(nèi)，大大地降低了廣播對以太網(wǎng)帶寬的消耗。

支持VLAN交換機沖突域和廣播域

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